(57)【要約】【課題】  組み立てが容易で量産化が可能である太陽熱集熱兼熱放射装置を提供する。【解決手段】  太陽熱集熱装置１は、中空箱状のケーシング２と、ケーシング２内に配置され、かつ内周面が反射面3aとなされるとともに上端が開口した複数のカップ状反射板３と、ケーシング２内において反射板３を保持する保持部材４と、ケーシング２内において反射板３の下方に配置された流体流通管５とを備えている。反射板３の外形を、上方に向かって徐々に広がった形状にする。保持部材４に反射板３の上端の外形よりも小さい複数の反射板嵌入穴13を貫通状に形成する。反射板３を反射板嵌入穴13内に嵌め入れることにより保持部材４に保持させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空箱状のケーシングと、ケーシング内に配置され、かつ内周面が反射面となされるとともに上端が開口した複数のカップ状反射板と、ケーシング内において反射板を保持する保持部材と、ケーシング内において反射板の下方に配置された流体流通部材とを備えており、反射板の外形が、上方に向かって徐々に広がった形状であり、保持部材に反射板の上端の外形よりも小さい複数の反射板嵌入開口が形成され、反射板が反射板嵌入開口に嵌め入れられることにより保持部材に保持されている太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項２】
反射板の下端が開口しており、反射板の反射面の焦点が流体流通部材上に位置している請求項１記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項３】
反射板の反射面が回転放物面状である請求項１または２記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項４】
反射板の反射面が回転複合放物面状である請求項１または２記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項５】
反射板が保持部材に接着されている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項６】
反射板および保持部材が金属製であり、反射板が保持部材にろう付されている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項７】
反射板の上端がケーシングの上壁により押さえられることにより、保持部材に固定されている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項８】
反射板の横断面形状が円形であり、反射板の上部が、上端開口の周縁に内接する仮想正六角形の各辺を含む垂直面内で切除され、これにより反射板の上部に周方向に並んだ６つの切り欠きが形成され、反射板が千鳥配置状となされるとともに、隣接する反射板が切り欠きの周縁部において接触している請求項１〜７のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項９】
反射板の上端開口の周縁部が正六角形となされ、反射板が千鳥配置状となされるとともに、隣接する反射板が上端開口の周縁部の１辺において接触している請求項１〜７のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１０】
保持部材が板状であり、反射板嵌入開口が貫通状の穴からなる請求項１〜９のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１１】
保持部材の下面が赤外線反射面となっている請求項１〜１０のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１２】
流体流通部材が反射板と非接触状態となっている請求項１〜１１のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１３】
流体流通部材が、銅製またはステンレス鋼製の流体流通管からなり、反射板の反射面の焦点が流体流通管上に位置している請求項１〜１２のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１４】
流体流通管が、少なくとも上面が平坦面となされた横断面異形である請求項１３記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１５】
流体流通管の外周面に太陽熱選択吸収膜が形成されている請求項１３または１４記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１６】
流体流通部材が、互いに接合された上下２枚の金属板からなる流体流通板により形成されており、流体流通板の両金属板間に膨出状流体通路が形成されている請求項１〜１２のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１７】
流体通路が上下２枚の金属板のうち下側の金属板のみを下方に膨出させることにより形成されており、下方膨出部の両側において上下２枚の金属板が接合されている請求項１６記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１８】
上下２枚の金属板の接合がシーム溶接により行われている請求項１６または１７記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項１９】
上下２枚の金属板のうち上側金属板の上面に太陽熱選択吸収膜が形成されている請求項１６〜１８のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項２０】
上下２枚の金属板がステンレス鋼板からなる請求項１６〜１９のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項２１】
中空箱状ケーシングの上壁が透光板により形成されるとともに、ケーシングの下壁上面が断熱材で覆われており、流体流通部材が断熱材上に載せられている請求項１〜２０のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【請求項２２】
中空箱状ケーシングの上壁が赤外線透過体により形成されるとともに、ケーシングの下壁上面が断熱材で覆われており、流体流通部材が断熱材上に載せられている請求項１〜２０のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽熱集熱兼熱放射装置に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、「銅」という用語には、純銅の  他に銅合金を含むものとする。また、この明細書および特許請求の範囲において、図２の上下を上下というものとする。
【背景技術】
【０００３】
従来、昼間において、クリーンエネルギである太陽光エネルギを熱に変え、この熱により水、不凍液などの流体を加熱する太陽熱集熱装置や、これとは逆に、夜間において、水、不凍液などの流体を放射冷却する熱放射装置が知られている。
【０００４】
太陽熱集熱装置として、中空箱状のケーシングと、ケーシング内に配置され、かつ内周面が反射面となされるとともに上端が開口した複数のカップ状反射板と、ケーシング内において反射板の下方に配置された熱媒流通管とを備えており、反射板が回転複合放物面状となされるとともにその反射面の焦点が反射板内に位置するようになされ、反射板内に銅製の２重球体が配置されるとともに反射面の焦点が２重球体上に位置しており、２重球体の内外球体間が流体流通部となされ、熱媒流通管と２重球体の流体流通部とが、反射板を貫通しかつ反射板の軸線上に位置する連通管により通じさせられ、すべての反射板の周囲の隙間が断熱材で埋められている太陽熱集熱装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、太陽熱集熱装置として、下壁が断熱性を有する中空箱状のケーシングと、ケーシング下壁上に載せられた偏平状の熱媒循環用配管と、熱媒循環用配管上に載せられ、かつ内周面が反射面となされるとともに上下両端が開口した複数のカップ状反射板とを備えており、反射板が回転複合放物面状となされるとともにその反射面の焦点が熱媒循環用配管上に位置するようになされ、隣り合う反射板間の隙間が断熱材で埋められている太陽熱集熱装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、両特許文献記載の太陽熱集熱装置によれば、反射板を所定位置に配置する作業が面倒であり、量産化が難しいという問題がある。特に、特許文献１記載の太陽熱集熱装置によれば、２重球体の製造作業が面倒であり、これによっても量産化が難しいという問題がある。しかも、特許文献１記載の太陽熱集熱装置によれば、熱媒流通管と２重球体の流体流通部とを連通させる連通管が反射板に接触しているので、２重球体に集められた熱が反射板に逃げ、その結果集熱効率が低下するおそれがある。さらに、特許文献２記載の太陽熱集熱装置によれば、熱媒循環用配管と反射板とが接触しているので、熱媒循環用配管に集められた熱が反射板に逃げ、その結果集熱効率が低下するおそれがある。
【特許文献１】特開２００１−１９４０１１号公報
【特許文献２】特開２００２−８９９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、上記問題を解決し、組み立てが容易で量産化が可能である太陽熱集熱兼熱放射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の態様からなる。
【０００９】
1)中空箱状のケーシングと、ケーシング内に配置され、かつ内周面が反射面となされるとともに上端が開口した複数のカップ状反射板と、ケーシング内において反射板を保持する保持部材と、ケーシング内において反射板の下方に配置された流体流通部材とを備えており、反射板の外形が、上方に向かって徐々に広がった形状であり、保持部材に反射板の上端の外形よりも小さい複数の反射板嵌入開口が形成され、反射板が反射板嵌入開口に嵌め入れられることにより保持部材に保持されている太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１０】
2)反射板の下端が開口しており、反射板の反射面の焦点が流体流通部材上に位置している上記1)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１１】
3)反射板の反射面が回転放物面状である上記1)または2)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１２】
4)反射板の反射面が回転複合放物面状である上記1)または2)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１３】
5)反射板が保持部材に接着されている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１４】
6)反射板および保持部材が金属製であり、反射板が保持部材にろう付されている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１５】
7)反射板の上端がケーシングの上壁により押さえられることにより、保持部材に固定されている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１６】
8)反射板の横断面形状が円形であり、反射板の上部が、上端開口の周縁に内接する仮想正六角形の各辺を含む垂直面内で切除され、これにより反射板の上部に周方向に並んだ６つの切り欠きが形成され、反射板が千鳥配置状となされるとともに、隣接する反射板が切り欠きの周縁部において接触している上記1)〜7)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１７】
9)反射板の上端開口の周縁部が正六角形となされ、反射板が千鳥配置状となされるとともに、隣接する反射板が上端開口の周縁部の１辺において接触している上記1)〜7)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１８】
10)保持部材が板状であり、反射板嵌入開口が貫通状の穴からなる上記1)〜9)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００１９】
11)保持部材の下面が赤外線反射面となっている上記1)〜10)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２０】
12)流体流通部材が反射板と非接触状態となっている上記1)〜11)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２１】
13)流体流通部材が、銅製またはステンレス鋼製の流体流通管からなり、反射板の反射面の焦点が流体流通管上に位置している上記1)〜12)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２２】
14)流体流通管が、少なくとも上面が平坦面となされた横断面異形である上記13)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２３】
15)流体流通管の外周面に太陽熱選択吸収膜が形成されている上記13)または14)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２４】
16)流体流通部材が、互いに接合された上下２枚の金属板からなる流体流通板により形成されており、流体流通板の両金属板間に膨出状流体通路が形成されている上記1)〜12)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２５】
17)流体通路が上下２枚の金属板のうち下側の金属板のみを下方に膨出させることにより形成されており、下方膨出部の両側において上下２枚の金属板が接合されている上記16)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２６】
18)上下２枚の金属板の接合がシーム溶接により行われている上記16)または17)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２７】
19)上下２枚の金属板のうち上側金属板の上面に太陽熱選択吸収膜が形成されている上記16)〜18)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２８】
20)上下２枚の金属板がステンレス鋼板からなる上記16)〜19)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００２９】
21)中空箱状ケーシングの上壁が透光板により形成されるとともに、ケーシングの下壁上面が断熱材で覆われており、流体流通部材が断熱材上に載せられている上記1)〜20)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【００３０】
22)中空箱状ケーシングの上壁が赤外線透過体により形成されるとともに、ケーシングの下壁上面が断熱材で覆われており、流体流通部材が断熱材上に載せられている上記1)〜20)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
【発明の効果】
【００３１】
上記1)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、反射板の外形が、上方に向かって徐々に広がった形状であり、保持部材に反射板の上端の外形よりも小さい複数の反射板嵌入開口が貫通状に形成され、反射板が反射板嵌入開口に嵌め入れられることにより保持部材に保持されているので、反射板を保持部材の反射板嵌入開口内に嵌め入れるだけで、所定位置に簡単に配置することができる。したがって、組み立て作業が容易になり、量産化が可能になる。
【００３２】
上記2)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、反射板の下端が開口しており、反射板の反射面の焦点が流体流通部材上に位置しているので、流体流通部材と反射板を離隔して配置したとしても、流体流通部材上に反射板の反射面の焦点を位置させることができる。したがって、流体流通部材への集光効率および流体流通部材からの赤外線放射効率が向上する。特に、太陽熱を集熱する場合には、流体流通部材に集められた熱が反射板に逃げることが防止され、集熱効率が向上する。
【００３３】
上記3)および4)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、流体流通部材への集光効率および流体流通部材からの赤外線放射効率が一層優れたものになる。
【００３４】
上記5)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、反射板が確実に保持部材に固定される。また、接着剤は断熱性を有するので、反射板と保持部材との間の断熱効果が得られる。
【００３５】
上記6)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、反射板が確実に保持部材に固定される。また、たとえば反射板を外周面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにより形成しておくか、あるいは保持部材を少なくとも片面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにより形成しておけば、すべての反射板を同時に保持部材にろう付することができるので、反射板の保持部材への固定作業が簡単になる。
【００３６】
上記7)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、上記5)および6)のような反射板の保持部材への固定作業を省略することができる。しかも、反射板の上端開口がケーシングの上壁により閉鎖されるので、上壁と反射板とで囲まれた空間内においてのみ対流が生じることになり、対流による熱損失が低減される。
【００３７】
上記8)および9)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、隣接する反射板間に平面から見て隙間が生じないので、限られたスペースの中で集光兼赤外線放射面積を大きくとることができる。
【００３８】
上記11)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、太陽熱を集熱する場合、流体流通部材から放射された赤外線が保持部材の下面により反射されるので、流体流通部材に集められた熱が逃げることを抑制することができ、その結果集熱効率が向上する。
【００３９】
上記12)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、太陽熱を集熱する場合、流体流通部材に集められた熱が反射板に逃げることが防止されるので、集熱効率が向上する。
【００４０】
上記13)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、流体流通管からなる流体流通部材の水に対する耐食性が優れたものになる。しかも、下記15)のように流体流通管の外周面に太陽熱選択吸収膜を形成する場合には、その処理を容易に施すことができる。
【００４１】
上記14)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、反射板の位置が微小にずれている場合であっても、反射板の反射面の焦点を流体流通管からなる流体流通部材上に位置させることができ、流体流通部材への集光効率および流体流通部材からの赤外線放射効率の低下を防止することができる。たとえば、横断面円形の流体流通管からなる流体流通部材の場合であれば、反射板の位置が微小にずれていたとしても、反射板の反射面の焦点を流体流通管からなる流体流通部材上に位置させることができなくなることがあり、流体流通部材への集光効率および流体流通部材からの赤外線放射効率が著しく低下する。また、太陽熱を集熱する場合、流体流通部材の外表面積を、横断面円形の流体流通管からなる流体流通部材に比べて小さくすることができるので、流体流通部材の外表面からの熱の放射を防止することができ、集熱効率が向上する。
【００４２】
上記15)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、太陽熱を集熱する場合、集熱効率が向上する。
【００４３】
上記16)および17)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、太陽熱を集熱する場合、反射板の反射面の焦点は流体流通部材の上側金属板のいずれかの部分に位置することになり、上側金属板に集められた熱が流体通路内を流れる流体に伝わるので、流体通路上に上記焦点が位置していなくても、効率良く集熱することができる。また、流体通路内を流れる流体から熱を放射する場合、反射板の反射面の焦点は流体流通部材の上側金属板のいずれかの部分に位置することになり、上側金属板から赤外線が反射板の反射面に放射されるので、流体通路上に上記焦点が位置していなくても、効率良く放射することができる。しかも、反射板の反射面の焦点の位置に関係なく流体通路を形成することができるので、反射板を小型化したとしても、流体流通部材を簡単に組み込むことができる。流体流通管からなる流体流通部材の場合であれば、反射板を小型化した場合、反射面の焦点と流体流通部材との位置あわせが面倒になる。
【００４４】
上記18)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、２枚の金属板の接合を比較的簡単に行うことができる。
【００４５】
上記19)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、太陽熱を集熱する場合、集熱効率が向上する。
【００４６】
上記20)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、流体流通部材の水に対する耐食性が優れたものになる。しかも、上記19)のように上側金属板の上面に太陽熱選択吸収膜を形成する場合には、その処理を容易に施すことができる。
【００４７】
上記21)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、流体流通部内を流れる流体へ効率良く太陽熱を集熱することができる。
【００４８】
上記22)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、流体流通部内を流れる流体から効率良く赤外線を放射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施形態は、この発明による太陽熱集熱兼熱放射装置を太陽熱集熱装置に適用したものである。
【００５０】
なお、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、以下の説明において、図２の左右を左右といい、図１の上側を前、下側を後というものとする。
【００５１】
実施形態１
この実施形態は図１〜図４に示すものである。
【００５２】
図１は太陽熱集熱装置の全体構成を示し、図２および図３はその要部の構成を示す。また、図４は回転複合放物面を説明する図である。
【００５３】
図１〜図３において、太陽熱集熱装置(1)は、中空箱状のケーシング(2)と、ケーシング(2)内に配置されかつ内周面が反射面(3a)となされるとともに上下両端が開口した複数のカップ状反射板(3)と、ケーシング(2)内においてすべての反射板(3)を保持する反射板保持部材(4)と、ケーシング(2)内において反射板(3)の下方に左右方向に間隔をおいて配置された前後方向にのびる複数の流体流通管(5)からなる流体流通部材とを備えている。
【００５４】
ケーシング(2)は、開口が内方を向いた横断面略コ字状の金属形材、ここではアルミニウム押出形材を組み立てることにより形成された額縁状の周壁(6)と、周縁部が周壁(6)の上端部に支持され、かつ周壁(6)に固定された金属製、ここではアルミニウム押出形材製の額縁状押さえ(7)により押さえられた透光板(8)からなる上壁(9)と、周縁部が周壁(6)の下端部に固定された金属製、ここではアルミニウム製下壁(11)とよりなり、下壁(11)上面における左右両側縁部を除いた部分が板状断熱材(12)により覆われ、これにより下壁(11)に断熱性が付与されている。
【００５５】
反射板(3)は金属、ここではアルミニウムベア材から形成されたものであり、すべての反射板(3)は千鳥配置状に保持部材(4)に保持されている。反射板(3)の横断面形状（水平断面形状）は円形であって、下端から上方に向かって徐々に拡径されており、その外形は下端から上方に向かって徐々に広がった形状となっている。反射板(3)の反射面(3a)の焦点(F)は、流体流通管(5)上に位置している。ここでは、反射板(3)は全体として回転複合放物面状となされ、これにより反射面(3a)も回転複合放物面状となっている。すなわち、図４に示すように、１点で交わった２つの放物線(A)(B)における上記交点よりも外側の部分放物線(A1)(B1)が一体化された複合放物線(C)を、上記交点を通る垂直軸(D)の周りに３６０度回転させて曲面体を形成し、この曲面体の下端部を、上記交点よりも上方に位置する水平面(E)において切除することにより反射板(3)が形成されている。ここで、上記曲面体の内周面が反射面となっており、この反射面の焦点(F)は上記交点に一致している。そして、反射板(3)の反射面(3a)の焦点(F)は、反射板(3)の下方でかつ流体流通管(5)上に位置している。
【００５６】
保持部材(4)は、ここでは金属板、たとえばアルミニウムベア材よりなる板から形成されたものであり、反射板(3)の下端の外径よりも大きくかつ上端の外径よりも小さい複数の反射板嵌入穴(13)（反射板嵌入開口）が千鳥配置状に形成されている。保持部材(4)の左右両側縁部は、ケーシング(2)の下壁(11)に固定された前後方向にのびる支持部材(14)上に固定されている。また、保持部材(4)がアルミニウムベア材よりなる板から形成されていることから、その下面は赤外線反射面となっている。そして、各反射板(3)は各反射板嵌入穴(13)内に嵌め入れられており、すべての反射板(3)は、上端が透光板(8)により下方に押さえられることにより保持部材(4)に固定されている。
【００５７】
各流体流通管(5)は水に対する耐食性を有する材料、たとえば銅またはステンレス鋼により横断面横長偏平状に形成されたものであり、その上面が平坦面となっている。各流体流通管(5)の外周面には太陽熱選択吸収膜が形成されている（図示略）。各流体流通管(5)は、左右方向に関して同一位置にある複数の反射板(3)の下方に位置するように断熱材(12)上に載置されており、すべての流体流通管(5)の前後両端部は、それぞれケーシング(2)内に配置された左右方向にのびる前後１対のヘッダ管(15)に接続されている。
【００５８】
上述した太陽熱集熱装置(1)において、一方のヘッダ管(15)内に送り込まれた水、不凍液などからなる流体が分流してすべての流体流通管(5)内に流入し、流体流通管(5)内を通って他方のヘッダ管(15)内に流入する。そして、流体は、流体流通管(5)内を流れている間に反射板(3)の反射面(3a)により反射された太陽光によって加熱される。すなわち、太陽光により流体流通管(5)が加熱され、この熱が流体流通管(5)内を流れる流体に伝わって流体が加熱される。
【００５９】
図５は反射板の変形例を示す。
【００６０】
図５において、反射板(20)の上部には、周方向に並んだ６つの切り欠き(21)が形成されている。この切り欠き(21)は、図７に示すように、反射板(20)の上端開口の周縁を形成する円(P)に内接する仮想正六角形(Q)の各辺(Q1)を含む垂直面内において、反射板(20)を切除することにより形成されたものである。そして、すべての反射板(20)が千鳥配置状となされるとともに、隣接する反射板(20)どうしが切り欠き(21)の周縁部において接触している。また、反射板(20)の形状は、実施形態１の反射板(3)と同じであり、その内周面の反射面(20a)の焦点は、流体流通管(5)上に位置している。
【００６１】
図６は反射板の他の変形例を示す。
【００６２】
図６において、反射板(25)は、実施形態１の反射板(3)の上部を変形させることにより、上端開口の周縁が正六角形となされたものである。反射板(25)の上端開口の周縁を形成する正六角形(26)は、図７に示すように、実施形態１の反射板(3)における上端開口の周縁を形成する円(R)に外接するものである。そして、すべの反射板(3)が千鳥配置状となされるとともに、隣接する反射板(25)どうしが上端開口の周縁を形成する正六角形(26)の１辺(26a)において接触している。また、反射板(25)の変形されていない部分の形状は、実施形態１の反射板(3)と同じであり、その内周面の反射面(25a)の焦点は、流体流通管(5)上に位置している。
【００６３】
実施形態２
この実施形態は図８に示すものである。
【００６４】
この実施形態２の太陽熱集熱装置(30)の場合、流体流通部材が、互いに接合された上下２枚の金属板からなりかつ前後方向にのびる複数の流体通路(32)が左右方向に間隔をおいて複数設けられている流体流通板(31)からなる点が、実施形態１と異なっており、その他の構成は実施形態１と同じである。
【００６５】
流体流通板(31)を構成する２枚の金属板(33)(34)は、水に対する耐食性を有する材料、ここではステンレス鋼からなる。上側金属板(33)の上面、すなわち流体流通板(31)の上面には、流体通路(32)を含んで太陽熱選択吸収膜が形成されている（図示略）。
【００６６】
各流体通路(32)は、流体流通板(31)を構成する２つの金属板(33)(34)のうち少なくともいずれか一方、ここでは下側の金属板(34)を下方に膨出させることにより形成されている。上下２枚の金属板(33)(34)は、流体通路(32)の左右両側において前後方向に連続的に接合されており、隣り合う流体通路(32)どうしは連通しないようになっている。この接合はシーム溶接により行われることが好ましい。接合部を(35)で示す。反射板(3)の反射面(3a)の焦点(F)は上側金属板(33)上に位置している。ここでは、各流体通路(32)は、左右方向に関して同一位置にある複数の反射板(3)の下方に位置しているが、これに限定されるものではない。各流体通路(32)の前後両端は流体流通板(31)の前後両側縁に開口しており、各流体通路(32)の前後両端部は、適当な接続手段により両ヘッダ管(15)に接続されている。
【００６７】
上述した太陽熱集熱装置(30)において、一方のヘッダ管(15)内に送り込まれた水、不凍液などからなる流体が分流して流体流通板(31)のすべての流体通路(32)内に流入し、流体通路(32)内を通って他方のヘッダ管(15)内に流入する。そして、流体は、流体通路(32)内を流れている間に反射板(3)の反射面(3a)により反射された太陽光によって加熱される。すなわち、太陽光により流体流通板(31)の上側金属板(33)が加熱され、この熱が流体通路(32)内を流れる流体に伝わって流体が加熱される。
【００６８】
なお、実施形態２において、反射板としては、図５または図６に示すものを用いることができる。
【００６９】
なお、ケーシング(2)内にヘッダ管(15)を配置し、各流体通路(32)の前後両端部を両ヘッダ管(15)に接続する代わりに、次のように構成されていてもよい。
【００７０】
すなわち、流体流通板(31)の前後両端部に、２枚の金属板(33)(34)のうち少なくともいずれか一方を外方に膨出させることにより、左右方向にのびるヘッダ部が形成され、これらのヘッダ部に流体通路(32)の前後両端部がそれぞれ連通させられていてもよい。各ヘッダ部の左右両端部は流体流通板(31)の左右両側縁に開口し、これらの開口内に導管の端部が挿入されてヘッダ部に接合される。なお、この場合、２枚の金属板(33)(34)は、すべての流体通路(32)および両ヘッダ部から流体が漏れないように、適切な箇所が接合されている。これらの接合もシーム溶接により行われることが好ましい。ヘッダ部の上面にも太陽熱選択吸収膜が形成される。
【００７１】
また、流体流通板(31)のすべての流体通路(32)は、２枚の金属板(33)(34)のうち少なくともいずれか一方を外方に膨出させることにより形成された連通部により連通させられ、全体として蛇行状となっていてもよい。この場合、２枚の金属板(33)(34)は、すべての流体通路(32)および連通部から流体が漏れないように、適切な箇所で接合される。そして、いずれか一端の流体通路(32)内に流体が送り込まれ、この流体がすべての流体通路(32)を通って他端の流体通路(32)から送り出される。
【００７２】
上記実施形態１および２においては、反射板(3)は、透光板(8)により下方に押さえることによって保持部材(4)に固定されているが、これに代えて、接着剤により保持部材(4)に接着してもよい。あるいは、保持部材(4)を少なくとも片面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートで形成しておき、このろう材層を利用して反射板(3)を保持部材(4)にろう付してもよい。
【００７３】
上記実施形態１および２、ならびに図５および図６に示す変形例においては、反射板(3)(20)(25)の反射面(3a)(20a)(25a)は回転複合放物面状であるが、これに限定されるものではなく、他の形状、たとえば回転放物面状であってもよい。
【００７４】
また、上記実施形態１および２は、この発明による太陽熱集熱兼放射装置が太陽熱集熱装置(1)(30)に適用されたものであるが、この発明による太陽熱集熱兼熱放射装置は、熱放射装置に適用されることもある。この場合、流体流通管(5)の外周面および上側の金属板(33)の上面には、太陽熱選択吸収膜に代えて、赤外線放射率が０．９０以上である放射膜が形成される。また、ケーシング(2)の上壁(9)としては、透光板(8)に代えて、透光性、耐候性および赤外線透過性を有する樹脂からなる板やフィルムが用いられる。このような熱放射装置においては、流体流通管(5)および流体流通板(31)の流体通路(32)内に水、不凍液、蒸気などからなる流体が流され、この流体の有する熱が流体流通管(5)および流体流通板(31)から反射板(3)によって天空に向かって放射され、これにより流体が冷却されるようになっている。ここでは断熱材(12)の働きにより、外気の熱が流体流通管(5)および流体流通板(31)の流体通路(32)内を流れる流体に伝わることが抑制されるので、外気温よりも低温の流体を冷却することは可能であるが、外気温よりも高温の流体を冷却することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明による太陽熱集熱兼熱放射装置を適用した実施形態１の太陽熱集熱装置の全体構成を示す一部切り欠き平面図である。
【図２】図１のII−II線拡大断面図である。
【図３】反射板および保持部材を拡大して示す斜視図である。
【図４】反射板の形状を説明する図である。
【図５】反射板の変形例を示す斜視図である。
【図６】反射板の他の変形例を示す斜視図である。
【図７】２つの変形例の反射板の形状を説明する図である。
【図８】この発明による太陽熱集熱兼熱放射装置を適用した実施形態２の太陽熱集熱装置を示す図２相当の断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
(1)(30)：太陽熱集熱装置
(2)：ケーシング
(3)(20)(25)：反射板
(3a)(20a)(25a)：反射面
(4)：反射板保持部材
(5)：流体流通管（流体流通部材）
(9)：上壁
(11)：下壁
(12)：断熱材
(13)：反射板嵌入穴（反射板嵌入開口）
(21)：切り欠き
(31)：流体流通板（流体流通部材）
(32)：流体通路
(33)：上側金属板
(34)：下側金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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